內容簡介
     《電子裝備試驗不確定性信息處理技術》內容包括瞭電子信息裝備試驗與訓練中常用的不確定信息處理技術與方法,內容豐富,層次分明,論據充分,知識量、信息量大,集前瞻性、探索性、學術性、應用性於一體,具有重要的理論價值和實踐價值。     
作者簡介
     柯宏發,工學博士,南京航空航天大學管理科學與工程博士後,教授,中國優選法統籌法與經濟數學研究會灰色係統專業委員會第二屆理事會理事,中國人工智能學會集對分析聯係數學專業第二屆籌備會委員。主持和參加國傢863計劃課題、國傢社會科學基金軍事學項目、中國博士後科學基金資助項目(一等)、武器裝備試驗技術重點項目、裝備預先研究項目等研究工作。獲軍隊科技進步二等奬1項、三等奬6項,總裝備部教學成果一等奬和二等奬各1項;獲得國傢發明專利2項、實用新型專利1項。著有《電子信息裝備試驗灰色係統理論運用技術》、《電子裝備試驗與訓練最優化技術和方法》等3部;發錶學術論文70餘篇,其中近40篇被SCI、El、ISTP和SA等檢索收錄。研究方嚮為電子裝備試驗理論與技術、不確定性理論及其應用等。  
  陳永光,工學博士,副院長,教授,博士生導師,享受政府特殊津貼,新世紀百韆萬人纔工程國傢級人選,國傢科學技術奬評審專傢,全軍武器裝備科技成果專傢評審委員會委員。長期從事科研試驗技術和教學科研管理工作,獲國傢科技進步二等奬1項,軍隊科技進步一等奬6項、二等奬5項、三等奬4項,全軍第三屆軍事科學優秀成果一等奬1項,總裝備部教學成果一等奬1項。著有《電子防禦導論》、《組網雷達作戰能力分析與評估》、《通信電子戰係統導論》和《電子信息裝備試驗灰色係統理論運用技術》等6部;發錶學術論文250多篇,其中60多篇次被SCI、El、ISTP、SA和IAA等檢索收錄。研究方嚮為電子戰係統試驗理論與技術、電子戰(信息戰)作戰效能分析與評估技術等。     
內頁插圖
          目錄
   第1章 緒論
1.1 電子裝備試驗不確定性信息處理研究需求
1.2 電子裝備試驗不確定性信息的國內外研究現狀
1.2.1 國外研究現狀
1.2.2 國內研究現狀
1.3 關於不確定性信息理論
1.3.1 不確定性信息的概念
1.3.2 不確定性信息的研究進展
1.3.3 各種不確定性信息的定義
1.4 電子裝備試驗不確定性來源與類型
1.4.1 電子裝備試驗不確定性信息的來源
1.4.2 電子裝備試驗不確定性信息的特點
1.4.3 電子戰係統試驗與訓練不確定性類型
1.5 電子裝備試驗不確定性信息處理技術體係
1.5.1 不確定性信息處理的數學基礎知識
1.5.2 不確定性信息的識彆問題
1.5.3 不確定性信息的建模問題
1.5.4 不確定性決策與評估建模問題
1.5.5 基於不確定性理論的信息融閤問題
1.5.6 基於不確定性理論的模式識彆問題
1.5.7 不確定性規劃建模問題
第2章 不確定性信息處理的數學基礎
2.1 數據不確定性的數學研究方法
2.1.1 概率論
2.1.2 模糊理論
2.1.3 灰色係統理論
2.1.4 未確知數學
2.1.5 盲數
2.1.6 其他分析方法
2.1.7 不同數學處理方法之間的比較
2.2 不確定性數據的規範化處理模型
2.2.1 無量綱化處理
2.2.2 歸一化處理
2.2.3 等極性化處理
2.3 試驗數據的不確定性測度度量
2.3.1 隨機性不確定性測度
2.3.2 模糊性不確定性測度
2.3.3 灰色性不確定性測度
2.3.4 未確知性不確定性測度
2.3.5 聯係度不確定性測度
第3章 基於不確定性信息的試驗數據錶達模型
3.1 電子裝備試驗數據的灰數錶達
3.1.1 灰數、灰元與灰關係
3.1.2 灰數的白化函數
3.2 基於模糊集的試驗數據錶達
……
第4章 電子裝備試驗不確定性信息識彆與分析技術
第5章 電子裝備試驗數據的不確定性建模
第6章 電子裝備試驗中的不確定性決策技術
第7章 電子裝備試驗中的不確定性評估技術
第8章 電子裝備試驗中基於不確定性理論的信息融閤模型
第9章 電子裝備試驗中基於不確定理論的模式識彆模型
第10章 電子裝備試驗中單式不確定性規劃模型
第11章 電子裝備試驗中混閤不確定性規劃模型
參考文獻      
精彩書摘
     1.4.1.2 數據獲取規則的不確定性
  電子信息裝備試驗中很多決策與評估活動都包含大量的啓發式知識,這些知識在決策與評估活動中很有效,但是它們直接來源於決策者的經驗,就必然具有固有的不確定性因素。數據獲取規則的不確定性主要有以下幾個方麵:
  (1)假設條件的不確定性。例如,電子信息裝備試驗中,通常通過求多次試驗結果的算術平均值來得到裝備的特徵數據,而這是假設多次試驗結果服從正態分布的條件下進行的。毫無疑問,這種假設條件給最終求得的數據帶來瞭不確定性,因為多次試驗結果不見得就服從正態分布,也可能是服從學生分布。
  (2)前提條件的不確定性。例如,在對通信電颱乾擾效果的數據獲取中,如果聽發送方聲音不清楚且伴有強烈的“嘩嘩”乾擾聲,則錶明乾擾可能有效,其中聲音不清楚和強烈的“嘩嘩”乾擾聲都是不確定性的概念,一方麵錶現為錶達模式的模糊性或灰色性,另一方麵錶現為錶達的不精確性。
  (3)數據獲取過程的不確定性。錶現為前提條件與結論數據的非一一對應性和邊界劃分的不確定性。在上例中,聲音不清楚的程度與乾擾的有效程度的關係沒有明確的匹配界限。
  (4)數據獲取規則組閤的不確定性。在上例中,聲音不清楚和強烈的“嘩嘩”乾擾聲在多大程度上組閤起來使得決策者確定乾擾的有效程度,包含著某些不確定的主觀度量。
  ……      
前言/序言
     “先決勝於試驗場,再決勝於戰場”,電子裝備的試驗必須為其在戰爭進程中作戰效能的預測與評估提供可靠的依據。而電子裝備試驗不確定性信息處理技術是電子裝備試驗理論與技術的重要組成部分,其研究對象是電子裝備試驗中的不確定性信息數學建模問題。因此,深入研究電子裝備試驗中不確定性信息處理技術與方法,具有重大的理論價值和軍事意義。
  本專著總結瞭電子信息裝備試驗與訓練中不確定性信息的描述與處理方法,對電子信息裝備試驗與訓練中不確定性信息理論進行瞭理論上的升華和概括,首次構建瞭電子信息裝備試驗中的不確定性信息處理的理論體係框架,為電子信息裝備試驗理論與技術奠定瞭基礎,富有開拓性和創新性。
  全書共11章:
  第1章分析瞭電子裝備試驗係統的不確定性特徵,研究瞭不確定性信息的來源和不確定性類型,分析瞭電子裝備試驗中不確定性信息處理技術國內外研究現狀,提齣瞭電子裝備試驗不確定性信息處理技術研究的體係框架;
  第2章介紹瞭電子裝備試驗數據不確定性信息處理技術的數學基礎知識,包括不確定性信息的模糊數學、灰色數學等數學方法,不確定性數據的規範化處理模型,不確定性度量模型等。
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					《電子裝備試驗不確定性信息處理技術》圖書簡介  一、 背景介紹:何為電子裝備試驗中的不確定性?  在現代科技飛速發展的浪潮中,電子裝備已成為各行各業不可或缺的核心組件,從精密國防武器到日常生活中的智能設備,其性能的可靠性與安全性至關重要。而電子裝備的性能評估與驗證,很大程度上依賴於嚴苛的試驗過程。然而,試驗並非總是能提供清晰、精確的測量結果。在電子裝備的研發、生産和服役過程中,其試驗數據的獲取、分析和解讀,往往伴隨著一係列復雜且難以避免的不確定性。  這些不確定性來源廣泛,錶現形式多樣。例如,測量儀器本身的局限性,即便最先進的設備也存在固有的精度誤差;環境因素的乾擾,溫度、濕度、電磁乾擾等外部條件的變化會直接影響設備的運行狀態和測量數據的穩定性;被測對象自身狀態的波動,電子元件的性能會隨著時間、使用強度、老化程度等因素發生微妙的變化;試驗過程的隨機性,操作人員的微小差異、試驗條件的細微偏差,都可能引入不可預測的誤差;模型與理論的簡化,用於分析和預測的數學模型和理論往往是對真實世界的近似,其本身的局限性也會導緻結果的不確定性。  這些不確定性如果不加以妥善處理,將直接影響試驗結果的真實性和可靠性,進而可能導緻對電子裝備性能的誤判,影響其研發決策、生産質量控製,甚至在關鍵應用領域造成災難性的後果。因此,如何有效地識彆、量化、分析和控製這些不確定性,準確地從中提取有價值的信息,已成為電子裝備試驗領域的一個核心挑戰。  二、 本書內容概述:係統性地應對不確定性挑戰  《電子裝備試驗不確定性信息處理技術》一書,正是為瞭係統性地解決上述挑戰而編著。本書聚焦於電子裝備試驗過程中所麵臨的各類不確定性問題,並深入探討瞭一係列先進的信息處理技術,旨在為研究人員、工程師和技術人員提供一套全麵、實用且具有前瞻性的理論框架與實踐指南。  本書內容涵蓋瞭從不確定性的産生機理分析,到具體量化、建模、分析與決策的全過程。我們不隻是簡單地羅列各種技術,而是強調這些技術在電子裝備試驗場景下的具體應用和融閤,力求為讀者提供一套完整的解決方案。  1. 不確定性分析的基礎理論與方法:  本書首先會深入淺齣地介紹不確定性分析的基本概念和理論基石。我們將從概率論、統計學等基礎學科齣發,引申齣在工程領域更為關注的隨機不確定性(如測量誤差、設備隨機故障)和係統不確定性(如模型誤差、參數不確定性)。     隨機不確定性:我們將詳細闡述各種概率分布模型(如正態分布、均勻分布、指數分布等)在描述和量化測量誤差、信號噪聲等方麵的應用。讀者將學習如何通過統計方法(如參數估計、假設檢驗)來評估和理解這些隨機性帶來的影響。    係統不確定性:本書還將重點介紹如何處理那些來源於模型簡化、輸入參數誤差、傳感器性能變化等非隨機但卻難以精確確定的不確定性。這裏會涉及區間分析、模糊集理論等方法,它們允許我們在信息不完備的情況下,對係統的行為進行保守或靈活的分析。  2. 不確定性量化與建模技術:  理解不確定性的來源和錶現形式後,下一步的關鍵是如何對其進行有效的量化和建模。本書將介紹多種先進的量化與建模技術,並結閤電子裝備試驗的具體案例進行講解。     基於統計的方法:我們將詳細介紹濛特卡洛模擬等基於隨機抽樣的仿真技術,如何通過大量重復試驗來逼近不確定性對係統輸齣的影響。同時,還會講解貝葉斯統計方法,如何在已有先驗知識的基礎上,通過觀測數據不斷更新模型參數的不確定性認知。    基於智能算法的方法:隨著人工智能的興起,本書還將介紹如何利用機器學習技術來學習和預測不確定性。例如,利用神經網絡構建代理模型以加速復雜係統的仿真,或者利用支持嚮量機、隨機森林等算法來識彆和量化數據中的異常和不確定性模式。    基於數據融閤的技術:在實際的電子裝備試驗中,往往會從不同的傳感器、不同的測量儀器獲取信息,這些信息本身可能包含不確定性。本書將探討卡爾曼濾波及其變種(如擴展卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波),如何有效地融閤多源不確定性信息,獲得更精確的估計。同時,還會介紹證據理論(Dempster-Shafer Theory)等非概率數據融閤方法,以處理信息間存在衝突和不確定性更高的情況。  3. 不確定性信息處理與分析工具:  掌握瞭量化和建模技術之後,如何有效地處理和分析這些不確定性信息,並從中提取決策依據,是本書的另一核心內容。     不確定性傳播分析:我們將深入研究不確定性如何在係統的不同環節之間傳播,以及如何量化這種傳播對最終輸齣的影響。這包括靈敏度分析,用於確定哪些輸入不確定性對輸齣影響最大;不確定性量化(UQ)的標準方法,如一階二階矩法(FOM, SOM)、全局敏感度分析(GSA)等。    基於不確定性的可靠性評估:電子裝備的可靠性是其性能的關鍵指標。本書將探討如何將不確定性分析的結果融入可靠性評估中。例如,如何計算具有一定置信度的可靠性指標,如何進行基於不確定性的壽命預測,以及如何在這種情況下進行剩餘壽命評估。    故障診斷與預測:不確定性信息本身可能隱藏著故障的跡象。本書將介紹如何利用不確定性分析技術,輔助電子裝備的故障診斷和預測。例如,通過分析測量數據的波動模式來識彆潛在的異常,或者利用不確定性度量來評估模型預測的置信度。    麵嚮不確定性的優化與決策:在資源有限、信息不完全的情況下做齣最優決策是一項挑戰。本書將探討如何將不確定性分析的結果應用於試驗設計優化,以最高效的方式獲取最有價值的信息;如何進行基於風險的決策分析,在存在不確定性的情況下,權衡不同方案的潛在收益與風險;以及如何實現穩健設計,使電子裝備在存在不確定性的環境下仍能保持良好的性能。  4. 實踐案例與應用展望:  理論結閤實際是本書的一貫宗旨。為瞭幫助讀者更好地理解和應用所學知識,本書將精選多個電子裝備試驗領域的典型案例,例如:     航空航天領域:如導彈製導係統、雷達係統的性能評估,其中環境因素、傳感器誤差帶來的不確定性尤為突齣。    通信電子領域:如高頻信號傳輸的穩定性和誤碼率分析,受噪聲、乾擾等影響。    電力電子領域:如電源變換器的效率和穩定性評估,涉及元器件參數分散性和工作環境變化。    軍用電子裝備:如各種電子戰係統、指揮控製係統的可靠性與性能驗證,要求在復雜多變的戰場環境下保持高度的魯棒性。  通過對這些案例的深入剖析,讀者將能夠清晰地看到不確定性信息處理技術在實際應用中的強大威力,並從中獲得解決自身麵臨問題的啓發。  最後,本書還將對未來電子裝備試驗不確定性信息處理技術的發展趨勢進行展望,包括深度學習與不確定性量化、人工智能在試驗設計與分析中的進一步應用、以及多領域協同下的復雜係統不確定性處理等前沿方嚮,以期激發讀者的研究興趣,推動該領域的持續發展。  三、 本書價值與讀者受益  《電子裝備試驗不確定性信息處理技術》一書,不僅僅是一本技術手冊,更是一次關於如何“在不確定中尋求確定”的深入探索。本書的齣版,旨在為以下群體帶來顯著的價值:     科研人員:提供紮實的理論基礎和前沿的研究視角,助力其在不確定性量化、建模與分析領域取得突破。    工程技術人員:提供實用的方法、工具和案例,幫助其更準確地評估電子裝備的性能,優化試驗設計,提高産品質量和可靠性。    決策者:提供科學的決策依據,幫助其在信息不完全的情況下,做齣更明智、更具前瞻性的戰略選擇。    高等院校師生:作為一本高質量的教材或參考書,幫助學生係統學習和掌握電子裝備試驗不確定性處理的核心技術。  通過閱讀本書,讀者將能夠:     更深刻地理解不確定性:從根本上認識到不確定性是電子裝備試驗中客觀存在的,並掌握識彆和分析其來源的係統方法。    掌握先進的處理工具:熟悉並能夠應用概率統計、機器學習、數據融閤等多種先進技術來量化和處理不確定性。    提升試驗的科學性與有效性:通過科學的不確定性分析,更準確地評估裝備性能,優化試驗方案,減少無效試驗,節約研發成本。    增強決策的魯棒性:在已知不確定性的前提下,做齣更穩健、更具前瞻性的技術和管理決策。    推動電子裝備技術的發展:為提升電子裝備的整體性能、可靠性和安全性貢獻關鍵的技術力量。  總之,《電子裝備試驗不確定性信息處理技術》是一本集理論深度、技術廣度、實踐應用性於一體的力作,必將成為電子裝備試驗領域不可多得的寶貴參考資源。